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HiPIMS频率对弧辉复合沉积TiZrN/TiN纳米多层膜微观结构和性能的影响

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中国表面工程 2025年

作者：魏永强张晓晓张华森顾艳阳杨佳乐蒋志强韦春贝钟素娟郑州航空工业管理学院机械工程学院广东省科学院新材料研究所现代材料表面工程技术国家工程实验室郑州机械研究所有限公司

随着先进制造业的快速发展，单元单层氮化物涂层刀具很难满足苛刻工况条件下的高性能要求，通过设计多层结构，可以提高基体材料的硬度、耐摩擦磨损和耐腐蚀等综合性能，提高关键零部件的使用寿命。本文采用电弧离子镀（Arc ion plating... 详细信息

随着先进制造业的快速发展，单元单层氮化物涂层刀具很难满足苛刻工况条件下的高性能要求，通过设计多层结构，可以提高基体材料的硬度、耐摩擦磨损和耐腐蚀等综合性能，提高关键零部件的使用寿命。本文采用电弧离子镀（Arc ion plating， AIP）和高功率脉冲磁控溅射（High power impulse magnetron sputtering， HiPIMS）复合技术，通过调控HiPIMS频率在M2高速钢基体和单晶Si片上沉积TiZrN/TiN纳米多层膜，探究HiPIMS频率对TiZrN/TiN纳米多层膜微观结构和性能的影响规律。研究发现，HiPIMS频率的增加有助于改善TiZrN/TiN纳米多层薄膜表面质量，降低薄膜表面大颗粒数量，TiZrN/TiN纳米多层薄膜厚度呈先增大后减小趋势。不同HiPIMS频率下制备的TiZrN/TiN纳米多层薄膜均以（220）晶面为择优取向，平均晶粒尺寸在4.01 nm～5.31 nm之间，膜基结合力等级均为HF1级，硬度均在30 GPa以上，稳定摩擦系数在0.79左右。在HiPIMS频率为600 Hz时，平均晶粒尺寸降低到最小4.01 nm。当HiPIMS频率为800 Hz时，硬度达到最大46.28 GPa，磨损率最小，为1.46×10-8mm3·N-1·mm-1，此时薄膜的耐磨损性能较好。当HiPIMS频率为1000 Hz时，自腐蚀电位升高到最大-0.39 V（vs SCE），自腐蚀电流密度降低到最小0.731 μA/cm2，薄膜耐腐蚀性能最强，腐蚀速率最低。纳米多层结构提升TiZrN/TiN薄纳米多层薄膜的硬度、摩擦磨损和耐腐蚀性能，为薄膜工艺优化提供了试验依据和技术支撑，具有良好的应用前景。

关键词：电弧离子镀高功率脉冲磁控溅射技术 HiPIMS频率 TiZrN/TiN纳米多层膜硬度耐蚀性

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基于混合模型的非侵入式负荷监测数据的生成

深圳大学学报(理工版) 2025年第1期42卷 85-93页

作者：肖勇谈竹奎钱斌张俊玮罗奕张帆黄军力南方电网科学研究院有限责任公司用电与计量技术研究所广东广州510663 广东省电网智能量测与先进计量企业重点实验室广东广州510663 贵州电网有限责任公司贵阳贵州550002

非侵入式负荷监测(non-intrusive load monitoring,NILM)是一种无需进入每个用电器内部系统,仅在用户总线入口处安装监测设备的技术.在开展NILM技术研究时,往往需要收集大规模的用户负荷数据来证明所提出方法的普适性,此需求不可避免地... 详细信息

非侵入式负荷监测(non-intrusive load monitoring,NILM)是一种无需进入每个用电器内部系统,仅在用户总线入口处安装监测设备的技术.在开展NILM技术研究时,往往需要收集大规模的用户负荷数据来证明所提出方法的普适性,此需求不可避免地带来了繁重的数据收集与整理负担.为克服该挑战,设计了一种结合周期信号频率不变变换(frequency invariant transformation for periodic signals,FIT-PS)原理与时间序列生成对抗网络(time series generative adversarial networks,TimeGAN)的混合模型,记为FIT-PSTimeGAN.针对全球家庭与工业瞬态能量数据集(worldwide household and industry transient energy dataset,WHITED)中的空调、微波炉、吸尘器、冰箱和热水壶5种电器,运用FIT-PS对负荷数据集进行切割和拼接,构建TimeGAN不同状态下的训练集和测试集.评估测试集的效果发现,生成的波形数据与真实数据表现出高度一致性.进一步采用FIT-PS对训练得到的生成数据进行截取和拼接,生成满足测试需求的完整的单负荷波形和多负荷波形.对这些生成的波形与相同状态下的真实数据进行对比,结果显示两者吻合度很高.与自回归模型和生成对抗网络(generative adversarial network,GAN)模型相比,FIT-PS-TimeGAN模型在生成数据的性能方面表现更优.研究结果表明,FIT-PS-TimeGAN混合模型能够有效生成符合标准电器运行规律的波形和场景数据.

关键词：电力系统及其自动化人工智能非侵入式负荷监测数据生成方法周期信号频率不变变换时间序列生成对抗网络

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工业机器人在复杂环境中的自适应控制技术

机械管理开发 2025年第1期40卷 279-281页

作者：张斌广东省科学院电子电器研究所广东广州510403

为了提升工业机器人在复杂环境中的运行状态,介绍一种工业机器人在复杂环境中的自适应控制技术。简单介绍了工业机器人的总体结构,然后以此为基础,分别从摆动腿控制与地形坡度估计两个方面出发,详细对工业机器人自适应控制进行了设计,... 详细信息

为了提升工业机器人在复杂环境中的运行状态,介绍一种工业机器人在复杂环境中的自适应控制技术。简单介绍了工业机器人的总体结构,然后以此为基础,分别从摆动腿控制与地形坡度估计两个方面出发,详细对工业机器人自适应控制进行了设计,最后通过实践应用的方式,对自适应控制技术的应用效果予以验证。由实践验证可知,相对于传统控制方法,自适应控制技术对工业机器人的控制效果更好,有利于提升工业机器人的工作效果。

关键词：工业机器人复杂环境自适应控制技术

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中心通气对窄间隙TIG焊缝成形的影响

焊接学报 2025年第1期46卷 121-127页

作者：徐望辉贾兴华赵荣泽余陈郭春富杨晨广州航海学院智能制造学院广州510700 广东美的电器有限公司高端重载机器人全国重点实验室佛山528311 沈阳工业大学材料科学与工程学院沈阳110870 广东省科学院中乌焊接研究所广东省现代焊接技术重点实验广州510650

针对窄间隙非熔化极惰性气体保护焊(tungsten inert gas,TIG)侧壁熔合不良的问题,文中采用钨极中心通气的方式扩展焊接电弧,将电弧热量传导至坡口侧壁,以保证窄间隙坡口侧壁的充分熔合.在搭建空心钨极中心通气窄间隙焊接系统的基础上,... 详细信息

针对窄间隙非熔化极惰性气体保护焊(tungsten inert gas,TIG)侧壁熔合不良的问题,文中采用钨极中心通气的方式扩展焊接电弧,将电弧热量传导至坡口侧壁,以保证窄间隙坡口侧壁的充分熔合.在搭建空心钨极中心通气窄间隙焊接系统的基础上,研究了中心气流量等参数对焊缝成形尺寸和电弧形态的影响.结果表明,与实心钨极和空心钨极相比,空心钨极中心通气方法获得的窄间隙焊缝熔宽及侧壁熔深增大,在同样参数下实心钨极焊缝熔宽为9.32 mm,空心钨极不通气时获得的熔宽为9.91 mm,而中心通气后其熔宽增加到11.02 mm;随着空心钨极中心气流量的增大,窄间隙焊缝熔宽和侧壁熔深增大,当气流量增大到临界值后(≥0.8 L/min),产生侧壁熔合不良缺陷.中心通入惰性气体造成电子通道转移至空心钨极外围区域,从而改善了窄间隙TIG中的侧壁熔合不良问题.

关键词：空心钨极中心通气窄间隙焊接侧壁熔合

电晕休眠对卵形鲳鲹的生理应激和保活运输中主要营养成分的影响

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渔业科学进展 2025年第1期46卷 210-221页

作者：刘思炜钟家美范秀萍秦小明沈建徐文其广东海洋大学食品科技学院广东省水产品加工与安全重点实验室广东省海洋食品工程技术研究中心水产品深加工广东普通高等学校重点实验室广东湛江524088 海洋食品精深加工关键技术省部共建协同创新中心大连工业大学辽宁大连116034 中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所上海200092

探究电晕休眠对卵形鲳鲹(Trachinotus ovatus)的生理应激指标的影响以及在保活运输过程中主要营养成分的变化,研发绿色、安全、高效的水产品保活运输诱导休眠新技术。采用脉冲直流电对卵形鲳鲹进行电击,以休眠率、休眠时间和72 h存活率... 详细信息

探究电晕休眠对卵形鲳鲹(Trachinotus ovatus)的生理应激指标的影响以及在保活运输过程中主要营养成分的变化,研发绿色、安全、高效的水产品保活运输诱导休眠新技术。采用脉冲直流电对卵形鲳鲹进行电击,以休眠率、休眠时间和72 h存活率作为评价指标,优化脉冲直流电晕休眠的最佳处理条件,并测定其血清、脑组织、肌肉和肝脏生化、氧化应激及代谢指标。结果显示,在20℃水温,140V电压、4 s处理时间的条件下,鱼体休眠率与保活72 h存活率达可达100%,保活时间为(165.6±42.7)h。经电晕休眠处理后,鱼血清中谷草转氨酶(GOT)活性、葡萄糖(GLU)和皮质醇(COR)含量显著升高,在保活4~12h内恢复正常水平;肝脏、脑组织中的热休克蛋白70(Hsp70)含量与谷胱甘肽巯基转移酶(GST-S)活性,肝脏中过氧化氢酶(CAT)活性以及肝脏、肌肉乳酸(LD)含量显著提高,脑组织丙二醛(MDA)含量在保活4~72h内显著低于对照组水平,肝糖原(GLY)含量整体呈下降趋势;鱼肉中粗灰分、粗蛋白和粗脂肪在保活过程中整体呈下降趋势,其中,粗脂肪含量下降幅度最大,且与对照组相比,实验组下降占比减少。研究表明,适宜条件的脉冲直流电能诱导卵形鲳鲹休眠,提高Hsp70的释放和抗氧化酶的活性以减缓保活胁迫下鱼体应激响应,减少组织的损伤,且保活后鱼体能维持较低的代谢水平,可提升保活运输过程中的效率与品质。

关键词：卵形鲳鲹电晕休眠基本营养成分氧化应激

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测量转矩的磁粉力矩机械——磁粉力矩测功机

日用电器 1980年第3期 47-56页

作者：季良第一机械工业部广东电器科学研究所十室

本文介绍应用磁粉力矩技术制成的测量旋转转矩和施加转矩负载的机械——磁粉力矩测功机(磁力测功机)。文章介绍以电磁作用观点分析内部力的作用关系的磁粉力矩技术理论,转矩转速特性曲线测绘仪所用的FG1/50型磁力测功机的设计参数、结... 详细信息

本文介绍应用磁粉力矩技术制成的测量旋转转矩和施加转矩负载的机械——磁粉力矩测功机(磁力测功机)。文章介绍以电磁作用观点分析内部力的作用关系的磁粉力矩技术理论,转矩转速特性曲线测绘仪所用的FG1/50型磁力测功机的设计参数、结构细部及试验结果以及磁粉永磁密封圈的成功使用。文章指出,磁力测功机不同于磁粉离合器等,它长期运行于固定滑差状态,内部啮合力与被测量和吸收的驱动力平衡,要求啮合力较稳定,散热能力较强,用于较精密测量时尤应如此。

关键词：磁粉密封圈磁密磁记录器转矩测功机

35毫米快速合成电影摄影机用微型同步电动机

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日用电器 1980年第3期 65-74页

作者：黄世观第一机械工业部广东电器科学研究所十室

1976年8月份,一机部电工局下达试制35mm快速合成电影摄影机用微型同步电动机任务,使用单位为上海险峰电影机械厂,双方合同规定: 电源:三相电压220伏频率:50赫起动电流:不大于6安培起动转矩:不大于0.25公斤·米

关键词：牵入转矩倍数微型同步电动机梳形整步转矩电影设备永磁式同步电动机三相异步电动机转子导条转子结构牵入同步快速合成最大转矩牵出转矩磁路饱和

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常用金属材料的低温摩擦学研究进展

稀有金属材料与工程 2025年第1期54卷 254-262页

作者：朱龙辉焦智超石烨然周青任越王海丰西北工业大学深圳研究院广东深圳518063 比亚迪股份有限公司广东深圳518118

近年来,航空工业、低温超导、氢能源动力等领域的迅速发展推动了低温环境下装置运行可靠性需求的增加。低温会引起润滑剂的失效以及金属机械性能的恶化,由此引发的润滑问题日渐凸显,金属材料将面临低温下干摩擦的严峻服役环境。因而,材... 详细信息

近年来,航空工业、低温超导、氢能源动力等领域的迅速发展推动了低温环境下装置运行可靠性需求的增加。低温会引起润滑剂的失效以及金属机械性能的恶化,由此引发的润滑问题日渐凸显,金属材料将面临低温下干摩擦的严峻服役环境。因而,材料卓越的摩擦磨损性能是确保机械设备在低温环境下长期稳定运行的关键因素。本文阐述了低温下润滑方面面临的挑战,包括低温润滑失效以及金属韧脆性改变;介绍了目前金属材料常见的低温摩擦服役环境;重点介绍了低温下性能优异的钢材料、钛合金、铝合金和多主元合金材料,并展望了该领域未来发展趋势。

关键词：低温金属材料磨损

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基于混沌密钥扩速的图像与视频加解密

激光与光电子学进展 2025年第04期 351-359页

作者：黄易河王俊丽王龙生常朋发王安帮太原理工大学新型传感器与智能控制教育部重点实验室太原理工大学电子信息与光学工程学院中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室广东工业大学通感融合光子技术教育部重点实验室广东工业大学广东省信息光子技术重点实验室广东工业大学信息工程学院/先进光子技术研究院

提出一种混沌密钥扩速方案并将其应用于图像与视频加解密。首先，通过共驱半导体激光器构建光纤距离为130 km、同步系数为0.945的混沌同步。然后，对同步混沌信号进行双阈值量化并通过下三角协商去除误码，得到速率为1 Gbit/s的一致密... 详细信息

提出一种混沌密钥扩速方案并将其应用于图像与视频加解密。首先，通过共驱半导体激光器构建光纤距离为130 km、同步系数为0.945的混沌同步。然后，对同步混沌信号进行双阈值量化并通过下三角协商去除误码，得到速率为1 Gbit/s的一致密钥。进一步，通过Mersenne旋转算法将该密钥扩速至80 Gbit/s，分析表明其可通过NIST测试，具有良好的随机性和安全性。最终，利用扩速密钥进行了图像与视频加解密的实验验证。

关键词：混沌激光混沌同步混沌密钥密钥扩速混沌保密通信